隧道仰拱棧橋施工方案

1、精選文檔仰 拱 棧 橋 方 案編制： 復(fù)核： 審批： 中鐵二十四局集團(tuán)有限公司新建九景衢鐵路浙江段站前I標(biāo)四分部二一四年十二月仰拱棧橋施工方案一、工程概述隨著施工進(jìn)度要求，我標(biāo)段各隧道即將進(jìn)入仰拱部位的施工，為了保證仰拱施工連續(xù)進(jìn)行并且隧道開(kāi)挖出渣和洞內(nèi)材料運(yùn)輸不受仰拱開(kāi)挖的影響，故在仰拱開(kāi)挖槽上搭設(shè)仰拱棧橋。隔跨跳動(dòng)施工，待已澆筑的仰拱混凝土強(qiáng)度滿足通車(chē)強(qiáng)度要求后，即強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，方可移走棧橋，到下一隧底開(kāi)挖槽上，依次循環(huán)使用。二、仰拱棧橋的選型依據(jù)我公司以往施工閱歷和現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際狀況，并依據(jù)盡早開(kāi)挖盡快封閉成環(huán)的原則，一般仰拱施工段落為6米。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工字鋼的供應(yīng)狀況，并保證棧

2、橋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度滿足整個(gè)隧道施工循環(huán)內(nèi)相關(guān)車(chē)輛通行的要求。每幅棧橋接受4根40a#工字鋼，四根并排設(shè)置，中間兩根焊在一起，兩邊各一根與中間型鋼間距30cm。頂部用22螺紋鋼筋連成整體，縱向間距1015cm，以提高棧橋結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)、外強(qiáng)度和剛度，I40a縱向兩端做成2m長(zhǎng)坡道便利車(chē)輛通行，靠洞口一側(cè)下部加設(shè)3m長(zhǎng)I20a工字鋼，I20a工字鋼設(shè)0.8m長(zhǎng)坡道。兩幅棧橋橫向間距依據(jù)車(chē)輪輪距布置，保證車(chē)輪壓在棧橋中部。I40a工字鋼長(zhǎng)度為16米，棧橋總長(zhǎng)16.8m，凈跨度按12m進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)詳圖見(jiàn)圖1。 圖1 棧橋縱向設(shè)計(jì)圖圖2 棧橋橫向設(shè)計(jì)圖三、仰拱棧橋結(jié)構(gòu)計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)為兩部各4根I40a工字鋼

3、并排布置作為縱梁，每?jī)筛ぷ咒撋舷乱砭壈逋ㄩL(zhǎng)焊接，橫向頂部用22螺紋鋼筋連接，保證在車(chē)輪荷載作用下縱梁能夠共同受力，并且能夠提高棧橋橋面的橫向剛度。設(shè)計(jì)荷載按出渣車(chē)40t重車(chē)，前后輪輪距為4.5m，前軸安排總荷載的1/3，后軸為2/3，左右側(cè)輪各擔(dān)當(dāng)1/2軸重，工字鋼為整體共同擔(dān)當(dāng)重車(chē)荷載，工字鋼自重、按1.15系數(shù)設(shè)計(jì)，動(dòng)載及平安系數(shù)設(shè)計(jì)為1.1。1、力學(xué)簡(jiǎn)化梁兩端都有轉(zhuǎn)動(dòng)及伸縮的可能，故計(jì)算簡(jiǎn)圖可接受簡(jiǎn)支梁（如圖b）。圖3 棧橋受力簡(jiǎn)化圖 由于截面上的彎矩隨荷載的位置變化而變化的，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)使在危急截面上即最大彎矩截面上的最大正應(yīng)力不超過(guò)材料的彎曲許用應(yīng)力故需確定荷載的最

4、不利位置，經(jīng)荷載不同位置處的彎矩比較在檢算最大正應(yīng)力時(shí)，應(yīng)取P/3荷載在跨中位置（如圖c）：圖4 棧橋最大正應(yīng)力時(shí)受力圖計(jì)算最大剪應(yīng)力時(shí)，取荷載靠近支座位置（如圖d）。 圖5 棧橋最大剪應(yīng)力時(shí)受力圖 2、檢算過(guò)程（1）棧橋結(jié)構(gòu)檢算1）、用靜力平衡求出最大彎矩和剪力 P -車(chē)輛荷載（N）Mmax 最大彎矩值（KN.m）Qmax 最大剪力值（KN）2）、依據(jù)初選結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算：按每側(cè)共4根工字鋼進(jìn)行檢算查熱軋一般工字鋼截面特性表，得40a型工字鋼。； 1）平面內(nèi)強(qiáng)度計(jì)算；max工字鋼最大彎曲應(yīng)力（MPa）-鋼材容許彎曲應(yīng)力（MPa）Wx-x軸截面抵制矩(cm3)Wy- y軸截面抵制矩(cm3)由以上計(jì)算可知，單側(cè)依據(jù)4根工字鋼選用，平面內(nèi)強(qiáng)度可以滿足工作要求，且未考慮工字鋼、橫向連接螺紋鋼筋共同作用的富余系數(shù)，平面內(nèi)是偏于平安的。2）平面外強(qiáng)度計(jì)算考慮到車(chē)輛行駛在棧橋上時(shí)，方向不肯定與橋縱向平行，存在橫向彎矩，按平面最大彎矩的10%考慮，計(jì)算如下：由以上計(jì)算也可知，依據(jù)單邊4根工字鋼選用，平面外強(qiáng)度可以滿足設(shè)計(jì)要求。3）、剪應(yīng)力計(jì)算使用剪應(yīng)力強(qiáng)度條件公式校核最大剪應(yīng)力需先計(jì)算40a型工字鋼截面中性軸一側(cè)的面積對(duì)中心軸的靜矩每根工字鋼分擔(dān)的最大剪力為查表得 40a型工字鋼， ， 故得到棧橋縱梁最大剪應(yīng)力，并據(jù)此校核剪應(yīng)力強(qiáng)度max -最大剪應(yīng)力 -鋼材容許剪